有線電視系統(tǒng)(CATV)設(shè)計(jì)

1、 第第3 3章章 有線電視系統(tǒng)（有線電視系統(tǒng)（CATVCATV）設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)重點(diǎn)內(nèi)容：重點(diǎn)內(nèi)容：有線電視系統(tǒng)的組成有線電視系統(tǒng)的組成有線電視傳輸技術(shù)有線電視傳輸技術(shù)有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)難點(diǎn)內(nèi)容：難點(diǎn)內(nèi)容：有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)3.1 3.1 有線電視系統(tǒng)的概述有線電視系統(tǒng)的概述 有線電視是利用高頻電纜、光纜、微波等傳輸介質(zhì)，并有線電視是利用高頻電纜、光纜、微波等傳輸介質(zhì)，并在一定的用戶中進(jìn)行分配和交換聲音、圖像以及數(shù)據(jù)信號(hào)在一定的用戶中進(jìn)行分配和交換聲音、圖像以及數(shù)據(jù)信號(hào)的電視系統(tǒng)。最早的有線電視系統(tǒng)，是的電視系統(tǒng)。最早的有線

2、電視系統(tǒng)，是1948年在美國賓州年在美國賓州曼哈諾依的一個(gè)公用天線電視接收系統(tǒng)（曼哈諾依的一個(gè)公用天線電視接收系統(tǒng)（MATV）。）。 我國有線電視技術(shù)發(fā)展很快，從同軸電纜傳輸?shù)焦饫|、我國有線電視技術(shù)發(fā)展很快，從同軸電纜傳輸?shù)焦饫|、MMDS、HFC等多種傳輸技術(shù)的混合應(yīng)用，從只傳輸模擬等多種傳輸技術(shù)的混合應(yīng)用，從只傳輸模擬信號(hào)到模擬、數(shù)字信號(hào)的混合傳輸，從單向廣播網(wǎng)到雙向信號(hào)到模擬、數(shù)字信號(hào)的混合傳輸，從單向廣播網(wǎng)到雙向交互網(wǎng)絡(luò)，我國有線電視技術(shù)的發(fā)展日益接近國際先進(jìn)水交互網(wǎng)絡(luò)，我國有線電視技術(shù)的發(fā)展日益接近國際先進(jìn)水平。平。3.23.2有線電視系統(tǒng)的組成有線電視系統(tǒng)的組成組成：組成：前端系統(tǒng)、

3、干線傳輸系統(tǒng)和用戶分配網(wǎng)絡(luò)。前端系統(tǒng)、干線傳輸系統(tǒng)和用戶分配網(wǎng)絡(luò)。 系統(tǒng)的前端部分系統(tǒng)的前端部分:將要播放的信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻電視信號(hào)，并將多路電視信號(hào)混合后送往干線傳輸系統(tǒng)。 干線傳輸系統(tǒng)干線傳輸系統(tǒng):將電視信號(hào)不失真地輸送到用戶分配網(wǎng)絡(luò)的輸入接口。 用戶分配網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)將電視信號(hào)分配到各個(gè)電視機(jī)終端。有線電視系統(tǒng)的構(gòu)成。前端系統(tǒng)干線傳輸系統(tǒng)用戶分配網(wǎng)絡(luò)有線電視系統(tǒng)混合器SHF接收機(jī)調(diào)制器頻率放大器頻道放大器頻道放大器頻道放大器頻率變換器帶通濾波器圖像伴音調(diào)制器圖像伴音調(diào)制器導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器電視機(jī)電視機(jī)接收信號(hào)源衛(wèi)星地面站微波站電視廣播接收天線攝像機(jī)錄像機(jī)計(jì)算機(jī)控制前端設(shè)備分配器保安器引入線保安器延長

4、放大器分配放大器用戶分配網(wǎng)絡(luò)分配給鄰近線路干線橋接輸出站干線放大站中間橋接輸出站終端橋接輸出站73.5MHz103.5MHz干線傳輸系統(tǒng)有線電視系統(tǒng)的構(gòu)成3.23.2有線電視系統(tǒng)的組成有線電視系統(tǒng)的組成一、前端系統(tǒng)一、前端系統(tǒng) 前端系統(tǒng)對各種天線接收的信號(hào)、攝錄設(shè)備等輸出前端系統(tǒng)對各種天線接收的信號(hào)、攝錄設(shè)備等輸出的信號(hào)調(diào)制為高頻電視信號(hào)，并通過混合設(shè)備同時(shí)的信號(hào)調(diào)制為高頻電視信號(hào)，并通過混合設(shè)備同時(shí)將多路信號(hào)合并為一路電視信號(hào)，以便輸送到干線將多路信號(hào)合并為一路電視信號(hào)，以便輸送到干線傳輸系統(tǒng)。傳輸系統(tǒng)。前端設(shè)備常用的設(shè)備是天線放大器，調(diào)制器、解調(diào)前端設(shè)備常用的設(shè)備是天線放大器，調(diào)制器、解調(diào)

5、器、混合器、濾波器等設(shè)備。為前端模擬調(diào)制設(shè)備。器、混合器、濾波器等設(shè)備。為前端模擬調(diào)制設(shè)備。前端模擬調(diào)制設(shè)備鄰頻混合器常用的鄰頻混合器常用的鄰頻混合器3.23.2有線電視系統(tǒng)的組成有線電視系統(tǒng)的組成二、干線傳輸系統(tǒng)二、干線傳輸系統(tǒng) 干線傳輸系統(tǒng)主要位于前端系統(tǒng)和電纜分配系統(tǒng)之間，干線傳輸系統(tǒng)主要位于前端系統(tǒng)和電纜分配系統(tǒng)之間，將前端系統(tǒng)輸入的電視信號(hào)傳送到各個(gè)干線分配點(diǎn)所連將前端系統(tǒng)輸入的電視信號(hào)傳送到各個(gè)干線分配點(diǎn)所連接的用戶分配網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。干線傳輸系統(tǒng)采用的主要設(shè)備接的用戶分配網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。干線傳輸系統(tǒng)采用的主要設(shè)備是干線放大器。是干線放大器。 分別采用室外同軸電纜、光纜、多路微波分別采用室外同

6、軸電纜、光纜、多路微波MMDSMMDS、HFCHFC（同軸電纜和光纜混合）四種方式進(jìn)行信號(hào)的傳輸。（同軸電纜和光纜混合）四種方式進(jìn)行信號(hào)的傳輸。 干線放大器干線放大器3.23.2有線電視系統(tǒng)的組成有線電視系統(tǒng)的組成三、用戶分配網(wǎng)絡(luò)三、用戶分配網(wǎng)絡(luò) 用戶分配網(wǎng)絡(luò)位于干線傳輸系統(tǒng)和用戶終端設(shè)備之間，用戶分配網(wǎng)絡(luò)位于干線傳輸系統(tǒng)和用戶終端設(shè)備之間，它將干線傳輸系統(tǒng)輸送的信號(hào)進(jìn)行放大和分配，使各它將干線傳輸系統(tǒng)輸送的信號(hào)進(jìn)行放大和分配，使各用戶終端得到規(guī)定的電平，然后將信號(hào)均勻地分配給用戶終端得到規(guī)定的電平，然后將信號(hào)均勻地分配給各用戶終端。確保各用戶終端之間具有良好的相互隔各用戶終端。確保各用戶終端

7、之間具有良好的相互隔離作用互不干擾。離作用互不干擾。主要設(shè)備有：分配器和分支器。分配器分為二分配器、主要設(shè)備有：分配器和分支器。分配器分為二分配器、三分配器、四分配器等。三分配器、四分配器等。 二分配器、三分配器、四分配二分配器、三分配器、四分配器器3.23.2有線電視系統(tǒng)的組成有線電視系統(tǒng)的組成三、用戶分配網(wǎng)絡(luò)三、用戶分配網(wǎng)絡(luò) 分支器的作用是將電纜輸入的電視信號(hào)進(jìn)行分支，每分支器的作用是將電纜輸入的電視信號(hào)進(jìn)行分支，每一個(gè)分支電路接一臺(tái)電視機(jī)分支器。由一個(gè)主路輸入一個(gè)分支電路接一臺(tái)電視機(jī)分支器。由一個(gè)主路輸入端，一個(gè)主路輸出端和若干個(gè)分支輸出端構(gòu)成。端，一個(gè)主路輸出端和若干個(gè)分支輸出端構(gòu)成。

8、 分支器分支器3.23.2有線電視系統(tǒng)的組成有線電視系統(tǒng)的組成三、用戶分配網(wǎng)絡(luò)三、用戶分配網(wǎng)絡(luò)最常使用的電纜是物理發(fā)泡同軸電纜，其阻抗為最常使用的電纜是物理發(fā)泡同軸電纜，其阻抗為7575歐姆。根據(jù)物理發(fā)泡同軸電纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，較適合歐姆。根據(jù)物理發(fā)泡同軸電纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，較適合于室外布線，常用于連接分配器。對于室內(nèi)用戶終于室外布線，常用于連接分配器。對于室內(nèi)用戶終端設(shè)備連接的電纜主要采用端設(shè)備連接的電纜主要采用7575歐姆的視頻電纜。歐姆的視頻電纜。中心導(dǎo)體粘合劑中心導(dǎo)體絕緣體泡沫第一屏蔽層第二屏蔽層第三屏蔽層防潮增補(bǔ)膠擴(kuò)套層支撐鋼線視頻電纜3.33.3有線電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)有線電視系統(tǒng)傳輸技術(shù) 電

9、纜傳輸技術(shù) 1.1.電纜傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成電纜傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成電纜傳輸系統(tǒng)采用同軸電纜作為有線電視網(wǎng)絡(luò)的干線或電纜傳輸系統(tǒng)采用同軸電纜作為有線電視網(wǎng)絡(luò)的干線或超干線的傳輸介質(zhì)。超干線的傳輸介質(zhì)。如圖所示為電纜傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成。如圖所示為電纜傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成。 干線電纜電源插入器線路供電器過電分支器3.33.3有線電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)有線電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)電纜傳輸技術(shù) 2.2.電纜的傳輸特性及其補(bǔ)償電纜的傳輸特性及其補(bǔ)償同軸電纜的傳輸特性有：同軸電纜的傳輸特性有：（1 1）特性阻抗：）特性阻抗：7575歐姆。歐姆。（2 2）衰減特性：高頻衰減大于低頻衰減。）衰減特性：高頻衰減大于低頻衰減。（3 3）溫度特性：隨

10、溫度的升高，電纜的衰減量增大。）溫度特性：隨溫度的升高，電纜的衰減量增大。 （4 4）屏蔽特性：優(yōu)質(zhì)的電纜外導(dǎo)體有良好的屏蔽作用，傳）屏蔽特性：優(yōu)質(zhì)的電纜外導(dǎo)體有良好的屏蔽作用，傳輸信號(hào)不受外界干擾，也不會(huì)向外輻射、干擾其它信號(hào)。輸信號(hào)不受外界干擾，也不會(huì)向外輻射、干擾其它信號(hào)。 （5 5）機(jī)械特性：包括抗彎曲性能、防潮抗腐蝕性能和結(jié)構(gòu)）機(jī)械特性：包括抗彎曲性能、防潮抗腐蝕性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 3.33.3有線電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)有線電視系統(tǒng)傳輸技術(shù) 多路微波系統(tǒng)MMDS傳輸技術(shù) 1.MMDS1.MMDS傳輸系統(tǒng)構(gòu)成傳輸系統(tǒng)構(gòu)成MMDSMMDS采用微波技術(shù)以一點(diǎn)發(fā)射或多點(diǎn)接收的方式將電視、采

11、用微波技術(shù)以一點(diǎn)發(fā)射或多點(diǎn)接收的方式將電視、聲音廣播及數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)礁饔芯€電視站、共用天線電視聲音廣播及數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)礁饔芯€電視站、共用天線電視系統(tǒng)前端或直接到各用戶的微波系統(tǒng)。該系統(tǒng)的信號(hào)頻率系統(tǒng)前端或直接到各用戶的微波系統(tǒng)。該系統(tǒng)的信號(hào)頻率范圍為范圍為2500-2700MHz2500-2700MHz，采用空間傳輸方式。，采用空間傳輸方式。 私人住宅私人住宅電視換收機(jī)公用天線系統(tǒng)的公寓MMDS接收天線MMDS信號(hào)MMDS信號(hào)MMDS發(fā)射機(jī)和鐵塔衛(wèi)星地面接收站市區(qū)市郊衛(wèi)星3.33.3有線電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)有線電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)多路微波系統(tǒng)MMDS傳輸技術(shù)2.MMDS2.MMDS傳輸技術(shù)的應(yīng)用傳輸技

12、術(shù)的應(yīng)用MMDSMMDS傳輸系統(tǒng)屬于無線傳輸，帶有無線傳輸?shù)耐ㄓ萌眰鬏斚到y(tǒng)屬于無線傳輸，帶有無線傳輸?shù)耐ㄓ萌秉c(diǎn)，如信號(hào)怕遮擋、反射出重影、易受干擾。這種方式不點(diǎn)，如信號(hào)怕遮擋、反射出重影、易受干擾。這種方式不適用于人口稠密、高層建筑林立的大中城市，只適合于地適用于人口稠密、高層建筑林立的大中城市，只適合于地形開闊、建筑物密集度不高的電視傳輸場合。形開闊、建筑物密集度不高的電視傳輸場合。3.33.3有線電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)有線電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)光纖傳輸技術(shù) 1.1.光纖傳輸系統(tǒng)的特性光纖傳輸系統(tǒng)的特性光纖傳輸技術(shù)具有傳輸距離遠(yuǎn)、信號(hào)失真小、傳輸容量大、光纖傳輸技術(shù)具有傳輸距離遠(yuǎn)、信號(hào)失真小、傳輸容量大

13、、免受雷擊等特點(diǎn)，目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于有線電系統(tǒng)的免受雷擊等特點(diǎn)，目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于有線電系統(tǒng)的干線傳輸。干線傳輸。 2.2.光纖傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成光纖傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成最基本的光纖傳輸系統(tǒng)由光發(fā)射機(jī)、光纖、光接收機(jī)、光最基本的光纖傳輸系統(tǒng)由光發(fā)射機(jī)、光纖、光接收機(jī)、光中繼器組成，如圖所示。光發(fā)射機(jī)的功能是將有線電視電中繼器組成，如圖所示。光發(fā)射機(jī)的功能是將有線電視電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光載波信號(hào)，光信號(hào)可以在光纖內(nèi)傳輸。信號(hào)轉(zhuǎn)換為光載波信號(hào)，光信號(hào)可以在光纖內(nèi)傳輸。 光發(fā)射機(jī)光中繼器光接收機(jī)電信號(hào)光纖電信號(hào)光纖3.33.3有線電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)有線電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)3.3.光纖傳輸技術(shù)的應(yīng)用光纖傳輸技術(shù)的應(yīng)

14、用 光纖有線電視網(wǎng)不僅僅局限于有線電視業(yè)務(wù)，它光纖有線電視網(wǎng)不僅僅局限于有線電視業(yè)務(wù)，它可以為開展寬帶綜合業(yè)務(wù)傳輸提供一個(gè)開放的平臺(tái)，是寬可以為開展寬帶綜合業(yè)務(wù)傳輸提供一個(gè)開放的平臺(tái)，是寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的一個(gè)重要組成部分。用光纜構(gòu)成廣域的包帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的一個(gè)重要組成部分。用光纜構(gòu)成廣域的包括電視業(yè)務(wù)在內(nèi)的多媒體網(wǎng)絡(luò)具有廣闊的發(fā)展前景。括電視業(yè)務(wù)在內(nèi)的多媒體網(wǎng)絡(luò)具有廣闊的發(fā)展前景。3.33.3有線電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)有線電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)HFCHFC（光纖同軸混合網(wǎng)）傳輸技術(shù)（光纖同軸混合網(wǎng)）傳輸技術(shù) 1.HFC1.HFC傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成HFCHFC有線電視網(wǎng)由光纖作干線、同軸電纜作用戶分配

15、網(wǎng)傳輸介有線電視網(wǎng)由光纖作干線、同軸電纜作用戶分配網(wǎng)傳輸介質(zhì)，構(gòu)成光纖同軸混合的網(wǎng)絡(luò)。質(zhì)，構(gòu)成光纖同軸混合的網(wǎng)絡(luò)。HFCHFC是一個(gè)以前端為中心、光是一個(gè)以前端為中心、光纖延伸到小區(qū)并以光節(jié)點(diǎn)為終點(diǎn)的光纖星形布局，同時(shí)，以纖延伸到小區(qū)并以光節(jié)點(diǎn)為終點(diǎn)的光纖星形布局，同時(shí)，以一個(gè)樹形同軸電纜網(wǎng)絡(luò)從光節(jié)點(diǎn)延伸覆蓋用戶。因而，一個(gè)樹形同軸電纜網(wǎng)絡(luò)從光節(jié)點(diǎn)延伸覆蓋用戶。因而，HFCHFC有有線電視網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫且粋€(gè)星線電視網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫且粋€(gè)星- -樹形結(jié)構(gòu)。樹形結(jié)構(gòu)。2.HFC2.HFC網(wǎng)絡(luò)的頻分復(fù)用技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的頻分復(fù)用技術(shù)HFCHFC網(wǎng)絡(luò)采用頻分復(fù)用技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)采用頻分復(fù)用技術(shù)，將5-1000MHz5-100

16、0MHz的頻段分割為上行的頻段分割為上行和下行通道。和下行通道。3.HFC3.HFC傳輸技術(shù)的應(yīng)用傳輸技術(shù)的應(yīng)用HFCHFC寬帶接入網(wǎng)具有巨大的接入帶寬的優(yōu)勢，可提供各種模擬寬帶接入網(wǎng)具有巨大的接入帶寬的優(yōu)勢，可提供各種模擬和數(shù)字傳輸業(yè)務(wù)。和數(shù)字傳輸業(yè)務(wù)。HFCHFC寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的主要業(yè)務(wù)可分為兩大類，寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的主要業(yè)務(wù)可分為兩大類，即廣播電視業(yè)務(wù)和交互業(yè)務(wù)。即廣播電視業(yè)務(wù)和交互業(yè)務(wù)。 3.4 3.4 有線電視電纜傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)有線電視電纜傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)一、工程概況一、工程概況 二、工程方案設(shè)計(jì)二、工程方案設(shè)計(jì) 1.1.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)本工程有線電視系統(tǒng)按本工程有線電視系統(tǒng)

17、按1000MHZ1000MHZ鄰頻方式雙向傳輸要求設(shè)計(jì)，鄰頻方式雙向傳輸要求設(shè)計(jì)，采用光纖和同軸電纜混合網(wǎng)（采用光纖和同軸電纜混合網(wǎng)（HFCHFC）組網(wǎng)。用戶終端電平按）組網(wǎng)。用戶終端電平按64644dB4dB設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。2.2.系統(tǒng)設(shè)備選型系統(tǒng)設(shè)備選型（1 1）系統(tǒng)選用設(shè)備與部件具有雙向性，其視頻輸入與輸出電纜）系統(tǒng)選用設(shè)備與部件具有雙向性，其視頻輸入與輸出電纜特性阻抗均為特性阻抗均為7575歐姆，能滿足歐姆，能滿足VODVOD點(diǎn)播等雙向傳輸?shù)囊?。點(diǎn)播等雙向傳輸?shù)囊?。? 2）室外同軸電纜選用）室外同軸電纜選用SYWL-75-12SYWL-75-12型，室內(nèi)同軸電纜選用型，室內(nèi)同軸電纜選

18、用SYWV-SYWV-75-975-9及及SYWV-75-5SYWV-75-5型。光纜選用室外型。光纜選用室外4 4芯單模光纜。芯單模光纜。（3 3）家庭信息箱內(nèi)提供）家庭信息箱內(nèi)提供1 1進(jìn)進(jìn)4 4出有線電視通道。出有線電視通道。3.4 3.4 有線電視電纜傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)有線電視電纜傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)二、工程方案設(shè)計(jì)二、工程方案設(shè)計(jì)3.3.小區(qū)主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)小區(qū)主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)有線電視系統(tǒng)信號(hào)通過有線電視系統(tǒng)信號(hào)通過1212芯單模光纜，從市有線電視網(wǎng)引來。芯單模光纜，從市有線電視網(wǎng)引來。如圖所示。如圖所示。4.4.小區(qū)用戶分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)小區(qū)用戶分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) （1 1）住宅部分）住宅部分（2 2）公建部分）公建部分1212芯單模光纜芯單模光纜小區(qū)設(shè)備間小區(qū)設(shè)備間4 4芯多模光纜芯多模光纜4 4芯多模光纜芯多模光纜C C5 5D D2 2本章總結(jié)本章總結(jié) 有線電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是掌握有線電視系統(tǒng)的構(gòu)成及相有線電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是掌握有線電視系統(tǒng)的構(gòu)成及相應(yīng)設(shè)備的性能，熟悉有線電視系統(tǒng)的常用傳